공지사항 사진 : 2.5 x 3.0 cm 보낼곳 : 양태경연구원 ytk0129net@naver.com 제출일 : Sept. 1, 2016 Aug. 31, 2016 강의자료 : http://sgpml.sogang.ac.kr 목차 Chapter 1. 화학공업 Chapter 2. 정제공업 Chapter 3. 석유화학공업 Chapter 4. 신석유자원및그린에너지 Å 연구과제소개 Å H 2 ECONOMY Å 프로젝트설계 1 2 3 4 5 목차 Introduction History Characteristics 한국화학기업이노베이션기업 1
1. Introuction l 화학공업 (Chem. Industry): 적절한장치내에서원료를화학적으로변환시켜인류에게필요한물질을생산하는공업 유기화학공업 (C, H, O, N): 석탄 cokes/coal tar/gas 무기화학공업 ( 논외 ) : 석회석아세틸렌 INORGANIC CHEMICALS Chemical Products 1994 1995 1996 1997 1998 97-98 change Ammonia 1,713 1,831 1,811 1,836 1,689-8% Ammonium sulfate a 1,710 1,771 1,756 1,780 1,618 nm Calcium superphosphate 395 367 328 329 306-7 Carbon black 698 757 757 776 723-7 Chlorine, liquid 872 942 894 928 881-5 Hydrochloric acid 2,370 2,469 2,416 2,539 2,420-5 Nitrogen b 9,098 9,130 9,314 9,676 9,716 0 Oxygen b 8,277 8,598 8,904 9,795 9,188-6 Sodium carbonate 1,050 1,049 926 801 722-10 Sodium hydroxide 3,786 4,004 4,062 4,391 4,252-3 Sodium silicate 831 836 800 795 765-4 Sulfuric acid 6,594 6,888 6,851 6,828 6,733-1 Titanium dioxide 238 249 238 241 251 4 ORGANIC CHEMICALS US Top 50 Highest Volume Chemical 1993 Chemical Products 1994 1995 1996 1997 1998 97-98 change Acetaldehyde 369 395 419 436 414-5% Acetic acid 519 574 599 620 654 5 Acetone 354 396 417 458 459 0 Acrylonitrile 610 663 675 730 667-9 Benzene c 3,620 4,013 4,177 4,502 4,203-7 Butadiene 856 991 1,025 1,052 977-7 Butanol 380 424 415 447 424-5 Caprolactam 519 545 555 556 519-7 Cyclohexane 640 681 639 721 652-10 Dioctyl phthalate 292 298 315 310 261-16 Ethylene 6,125 6,944 7,138 7,416 7,076-5 Ethylene dichloride 2,792 2,932 3,116 3,491 3,491 0 Ethylene glycol 567 709 751 886 920 4 Ethylene oxide 716 803 840 952 953 0 Octanol 305 321 331 321 285-11 Phenol 675 771 768 833 851 2 Phthalic acid 308 316 342 330 301-9 Propylene 4,435 4,956 5,143 5,409 5,101-6 Propylene glycol 283 304 296 295 274-7 Styrene 2,598 2,939 3,085 3,035 2,767-9 Terephthalic acid 1,579 1,681 1,561 1,663 1,616-3 Toluene c 1,219 1,374 1,370 1,419 1,349-5 Toluene diisocyanate 144 160 166 192 192 0 Urea 694 719 771 760 703-8 Xylene c 3,627 4,154 3,931 4,634 4,340-6 Rank Production Growth (billion lbs) 1977-1991 1993 1997 Chemical 1993 1997 (% year) 1 1 Sulfuric acid 80.31 68.80 1.0 2 6 Nitrogen 65.29 24.04 6.4 3 4 Oxygen 46.52 31.86 2.4 4 5 Ethylene 41.25 24.65 3.3 5 2 Lime 36.80 37.78-0.2 6 3 Ammonia 34.50 32.35 0.4 7 8 Sodium hydroxide 25.71 21.00 1.3 8 7 Chlorine 24.06 21.30 0.8 9 Methyl tert-butyl ether 24.05 10 10 Phosphoric acid 23.04 15.60 2.5 11 13 Propylene 22.40 12.56 3.7 12 9 Sodium carbonate 19.80 15.97 1.4 13 15 Ethylene dichloride 17.95 10.48 3.4 14 11 Nitric acid 17.07 14.77 0.9 15 12 Ammonium nitrate 16.79 13.97 1.2 18 14 Benzene 12.32 11.25 0.6 22 19 Styrene 10.07 6.82 2.5 27 17 Toluene 6.38 7.73-1.2 Total organics 257.4 Total inganics 427.9 2.3 Grand Total 685.3 2
화학과화학공학의비교 화학화학공학 화학반응화학합성 ( 새로운합성론 ) 연구 화학적현상의 화학반응의있는합성기술, 화학이론을바탕으로에관련된하기위한 에관련된사항을연구 Terminology l Science: <Scientia ( 라틴어 ) : 지식, 안다 > v 과학이란인간이겪은경험을논리적인체계로통합하는것 : Einstein v 과학은조화로운질서로나타나는자연의미를추구하는것 : H. 쁘왕캐르 v l Technology: <Teche : 기능, 솜씨 > + <Logos : 조직화 > v v v 물리적인환경을소재로인간의생존과평안을위해서무엇인가를만드는행위 : 브로노브스키인간의생존과평화를위해서물질적인대상을만드는사람들의수단의총체 : 피셔 l Engineering: > Terminology l Engineering: <ingenium> 라는로마군장비에서기원 <ingeniarors: 중세기계조작병 > v 인류의이익을위하여에서얻어진과자연의지식, 재료와자연의힘을으로이용하는방법을찾아내는종합학문 : Accreditation Board for Engineering and Technology 최선의방법 화폐가치로환산인간에의해적용 v 과학적지식과기술적수단, 그리고인간의지성과감성을총동원하여가장경제적인방법으로현실사회가요구하는문제를해결하는종합학문이요, 종합예술 화학공학과 세부관련학과화학공학전공, 화학생물공학부, 생명 화학공학부, 화공생명공학부, 화학공학부, 응용화학공학부, 바이오화학공학과, 생명화학공학과, 신소재 화공시스템공학부, 신소재화학공학과, 에너지화학공학과, 응용화학공학과, 화공생명공학과, 화공생물공학과, 화공시스템공학과, 화학공학과, 화학공학부 ( 나노화학공학전공 ), 화학시스템공학과, 나노소재공학부화학공학전공, 생명화학공학부, 응용화학생명공학부, 화공생명공학계, 화공생명공학전공, 화공생명학과, 화학공학부 ( 생명화학공학전공 ), 화학공학부 ( 에너지화학공학전공 ), 화학공학전공. 학과특성화학물질 ( 인류의삶 ) 과화학공정에대한분석력과응용력을갖춘화공엔지니어를양성고분자공학, 에너지공학, 환경공학, 생명공학등관련분야까지다루는종합학문, 화학공학자 : 유니버설엔지니어 (Universal Engineer) - 광범위한기술적문제를다룸이는화학공학이기본분야로서대부분의다른공학분야에도널리활용되기때문입니다. 즉, 화학공학과는응용분야가많다는특징이있고, 향후과학발전에따라활용분야도광범위해질전망입니다. 3
성별비율 Salaries by Degree 2014 Salaries, USA WEF15 10 대미래기술 연료전지차 (FCEV) 디지털게놈 유전공학기술 뉴로모픽기술 분산제조업 드론 ( 감지와회피 ) 차세대로봇 인공지능 열경화성고분자 (recyclable) 첨삭가공 http://cen.acs.org/articles/92/i35/2014-salaries-employment.html 4
달궈진지구 '5 월의봄 ' 을도둑맞았다 H 2 Economy 18 H 2 Economy: 탈탄소화 1. 친환경적이고, 풍부화석연료의개질, 산업활동의부산물수집, 물분해등 테슬라, EV 로드스터 (2008), 모델 S(2012), 모델 X(2015) 0-60mph( 약 96km/h)/6 초 215 마일 ( 약 346km) 2. 에너지의저장, 운반이용이 : 수소인프라구축 46 public stations: near completion in CA a couple of dozen in Europe, and 74 should be ready in Japan by early 2016 3. 에너지효율이높음에너지밀도및전지효율 전기차의시대를앞당겼다넉넉한실내공간과세련된디자인, 빠른속도, 탁월한안전성, 유해가스배출 기름값제로모델 S: 10 만대이상판매 ( 혁신의아이콘 ) 5
전기차개발 갤럭시노트 7 배터리폭발 모델 X 소나타급 SUV 3000 만원대 중형전기차 1 회충전에 482km 질주 90 kwh 배터리 2 만대예약 (9/29/2015) 조선일보 160901 ' 충전중 ' 혹은 ' 충전케이블을뺀시점 ' 에폭발 ü 배터리자체의불량 : separator 손상가능성 ü 충전과정에서의문제 ü 고속충전의문제 배타리 ( 삼성 SDI) 전량리콜 (40 만대 ) Main Applications of PEMFC to FCV Paradigm Shift in Auto Industry FCV: Fuel Cell Vehicle 10,000 Up to 90% of total sales FCV No of Cars (X 10 4 ) (H)EV 8,000 6000 4000 ICE (H)EV FCV introduction Growth Maturity Decline FCV Introduction Growth Maturity 2005 2010 2015 2020 2030 2040 6
Revolution in FCV 수소車, 2018 년엔 3000 만원대 Ø HYUNDIA TUCSON IX: SUV The first FCV in the World (2013.02) Mileage: 415 km Charging time: ~ 10 min it s powered by rubbish, too! Ø TOYOTA MIRAI: SEDAN 2014.12 Millage: 480 km 58,325 $ Opened a new horizon in FCV 2,000 units to customer in 2016 취득 등록세경감 (400 만원 ) 구매보조금 2,750 만원 2030 년 63 만대보급 (63 만대, 10%) 위기돌파, R&D 가답이다 예산 100 대상장기업 10 년간 R&D 투자증가율 매출액증가율의 2 배육박 삼성전자 : 글로벌 IT 일류기업의지위를확고 2011 년부터매년 10 조원이상투자 3 단계의 R&D 조직운영 현대자동차그룹 : 산업혁신선도미래경쟁력확보스마트카와친환경차주력 LG 그룹 : 도전적이면서혁신적인목표를설정 R&D 역량을강화및핵심인재확보 ( 석 박사급이공계인재확보 ) GS 그룹 : R&D 역량강화친환경기술개발등에적극 7
분야별재정지원 재정수지 화학공업 : chemicals 생산 화학산업 Natural resources (coal, limestone) (petroleum, NG, shale gas ) (biomass)(metal, mineral) Chem. Conversion ( 상업화 ) (processing) ( 화학반응공정 ) ü unit reaction ü unit operation ( 분리, 정제공정 ) übasic research by chemist ütechnology development by Product (chemicals) engineer Further treatments End products ( 플라스틱, paint, medicine, cosmetics, adhesive) ( 반도체및바이오산업등 ) 8
화학공업의특징 (3D??) 1) 의식주소재의대량공급 l limited resources l l 타산업부가가치제고에결정적역할 Top 10 Problems l 기술수준에따라 이급격 2) 환경보전기술보급 l 듀퐁사 : 프레온대체품, l 국내 : 식물성유지를사용한 l 생물공학적방법에의한 3) 자본집약적이며두뇌집약적산업 : ( 석유화학 ) ( 정밀화학 ) 4) 선진국의기술및시장독점경향 융복합연구 화학공업 vs. 석유화학공업 석유공업 (Petroleum Industry): 유화산업 Chemical Industry ( 화학공업 ) Natural resources (coal, limestone) petroleum, NG (petroleum, NG) (biomass) 정유산업 (metal, mineral) Refining Chem. Conv. 연료유 (processing) ( 화학반응공정 ) 화학원료 ( 분리, 정제공정 ) Products (chemicals) Further treatments 화학반응 / 전환공정 Chemicals 석유화학산업 End products ( 플라스틱, 전자재료, 고분자전해질, 멤브레인 ) 최종제품 9
글로벌화학산업 Specialty Chemicals 무기화학 - 공업용가스, 산 / 알칼리화학품등 소비재화학품 - 세제, 화장품등 (43.8%) 농화학 - 비료, 농약등 기타스페셜티 점 접착제, 촉매, 전자재료, 오일필드화학첨가제, 수처리화학품, 플라스틱 / 고무 / 식품등의첨가제 (35.8%) 화학공업 vs. 석유화학공업 화학산업과석유화학산업비중 화학공학의기본지식 구조 물성 가공간의상관관계 고분자신소재 + 경량성 / 가공성고분자 > 90% ( 고부가가치 ) 금속 / 세라믹대체 항공산업 : 자동차산업 : 고성능고분자 전자산업 : 10
글로벌화학산업 2010 년상반기글로벌화학기업실적변동 ( 십억달러, %) 2014 년상반기실적도 2013 년과유사한수준의양호 ( 경영성과는기업가치변화에도그대로반영 ) 미국 : 최고수준의기업가치 유럽 : 화학기업도기업가치를유지 일본 : 사업고부가화를위한노력 / 한국과대만 : 수익성이악화 / 기업가치가하락한뒤회복되지못하고있는상황 EBIT: Earning Before Interest and Tax Global Top 50 Chemical Companies a measure of a firm's profit the difference between Net sales - Cost of goods sold - Depreciation EBIT - Interest paid - Taxable income - Tax Net income 1 BASF Germany/Diversified 2 Dow Chemical U.S./Diversified 3 Sinopec China/Petrochemicals 4 SABIC Saudi Arabia/Petrochemicals 5 +1 Formosa Plastics Taiwan/Petrochemicals 6 +3 Ineos Group Holdings Switzerland/Petrochemicals 7-2 ExxonMobil U.S./Petrochemicals 8-1 LyondellBasell Industries U.S./Petrochemicals 9 +2 Mitsubishi Chemical Japan/Diversified 10-2 DuPont U.S./Diversified 11 +2 LG Chem South Korea/Diversified 12 +3 Air Liquide France/Industrial gases 13 +4 Linde Germany/Industrial gases 14 +2 Akzo Nobel Netherlands/Diversified 15 +6 Toray Industries Japan/Diversified 16 +4 Evonik Industries Germany/Diversified 17 +7 PPG Industries U.S./Diversified 18-4 Braskem Brazil/Petrochemicals 19 +4 Yara Norway/Agrochemicals 20 Covestro Germany/Diversified 2014 Ranking 2013 1 Dow Chemical 1 2 ExxonMobil 2 3 DuPont 3 4 PPG Industries 4 5 Chevron Phillips 5 6 Praxair 6 7 Huntsman Corp. 7 8 Air Products & Chemicals +1 9 9 Eastman Chemical +1 10 10 Mosaic -2 8 11 Ecolab +2 13 12 Honeywell -1 11 13 Lubrizol +1 14 14 Celanese -2 12 15 Dow Corning +1 16 16 Hexion +3 19 17 Trinseo +1 18 18 Monsanto +3 21 19 Occidental Petroleum +1 20 20 CF Industries -3 17 11
2014 Global Top 50 The year 2015 wasn t a bad year for chemical companies, though unusual in spite of the trudging global economy. Sales: Profits Profit margins: cheap oil (49 $/barrel in 2015 down from $93 in 2014): Another factor influencing the ranking is the strong dollar Global Top 50 글로벌화학기업 Chemical sales and profits slumped in a difficult 2012 leading chemical firms are pausing after a period of growth [Sales: 961.8 B$ (-1.8%); Profits: 87.4 B$ (-15.5%): Profit margins (-9.8%)] but profit margins are still stronger than in most of the past 20 years 12
글로벌화학기업실적 범용기업실적비교 스페셜티기업실적비교 다각화기업실적비교 13
분기별실적및성장추이 국내 국내제조업생산액및비중 화학산업의위상 : 국내 생산액 부가가치 ( 제조업비중 : %) 91 92 93 94 95 96 97 98 99 2000 화 학 7.9 8.5 8.2 8.2 8.3 7.9 8.4 9.9 8.7 9.8 석유화학 2.8 3.4 3.1 3.4 3.8 3.4 4.0 5.8 5.3 5.5 화 학 8.0 8.6 8.8 8.7 8.2 8.2 8.7 11.5 9.5 10.2 석유화학 2.0 2.7 2.6 3.0 3.4 2.8 3.3 4.3 3.4 4.2 생산액 부가가치 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 화 학 9.5 9.7 10.1 10.5 10.3 11.3 11.2 11.5 11.5 석유화학 5.3 5.4 5.4 6.2 6.1 5.8 6.0 6.5 6.3 화 학 10.3 10.8 10.4 11.4 11.6 11.4 11.6 11.5 11.5 석유화학 4.2 4.6 4.3 4.4 4.2 3.4 3.8 3.8 3.8 14
제조업생산액 2011 국내제조업 제조업생산액 2011 국내총생산중제조업비중 15
제조업비중 제조업위기 : 탈출구? 2015-04-29 1. 국내제조업양적성장의한계에봉착 제조업은현재 및 도달 대부분의산업은 를뛰어넘지못한 도달 2. 금융, 서비스, S/W 산업으로의산업구조개편은근본적인해결책이될수없음 제조업비중이높은국가가균형없이를꾀하거나, 의지위를잃게되었을때위기에봉착 독일과스위스 : 제조업중심의산업구조를유지 강화 제조업 30% 법칙 탈제조업딜레마 : 내수성장과수출을통한소득창출 3. 제조업 First Mover 전략추구 최근일어나고있는를명확히인식하고, 핵심이슈를중심으로필요 제조업의과을정확히파악하고, 미래관점의필요 글로벌제조환경변화에맞춰새로운을발굴하기위한산업생태계측면의유인과자원배치가이루어져야함 스위스의 GDP 대비산업별생산비중 ( 12) 국내 GDP [ 단위 : 십억원, 전년동기비 %] 국내총생산 ( 명목 GDP) 경제성장률 ( 실질 GDP 성장률 ) 2014 2014 2/4 2014 3/4 2014 4/4 2015 1/4 2015 2/4 1,485,078 369,596 376,331 385,687 368,742 387,875 3.3 3.4 3.3 2.7 2.5 2.2 16
진입시기 소득, 인구지표와경제키워드 ~ 20 개국 : GDP > 1 조 $ 성공요인 : 집중력의극대화 제조업경쟁력확보를위한중요요소 일사불란한 우수한 전략의채택 산업구조를하고단순한모방을넘어 를달성 선택 17
제조업대응방안 - 1 st Mover 제조업대응방안 - 1 st Mover 중국발세계경제위기 대중수츨 (25%) 감소로전체수출역성장 대중수출폭감소커져 살아나던내수에도찬물 중국발위기가신흥국 ( 수출비중 57%) 으로확산가능성 중국토종기업과의글로벌시장에서경쟁더치열 위안화평가절하 조선 Ÿ 철강엎친데덥친격 토종업체들의중국내수시장에서의공세 관광등내수회복세에도영향 7 월 25,6 만명 (-63%), 8 월완만한회복세 18
2015 성장률 2.6% 전망 목차 Ÿ 수출부진과고용둔화본격화 원화강세 (1,120 원 / 달러. 엔화및유로화약세 ) 은퇴연령층의취업한계, 제조업, 청년고용문제등 Ÿ 메르스충격 : (GDP 의 - 0.3%) Ÿ Ÿ Ÿ Ÿ 소비성향저하이어지면서민간소비완만한회복 설비투자활력감소 주택건설하반기반등예상 소비자물가, 3 분기까지 0% 대상승률이어질전망 Ÿ 시중금리완만한상승 ( 미국출구전략 ) 1 2 3 4 5 Introduction History Characteristics 한국화학기업이노베이션기업 세계 2. History and Future 5000년전 : Egypt: 포도주여과, 바닷물의담수화 7C 경 : Greece: 화약제조 17C : 문예부흥시대 질소비료 1900 s : 정유공장가솔린 1920 : propylene 2 차대전 : 페니실린의산업화합성섬유 2-2. History and Future 국내 1960 s: 비료산업, - 1964 정유공장 35000 bbl/d - 1972 1970 s: 1980 s: 정밀화학산업 ( 자급율 ~80%) cf. 글락소 : 잔탁 > 30 억 $ 세계시장 1990 s: 2000 s: 2010 s: 첨단산업 ( 반도체영역 ) 19
Green Chemistry Green Chemical Growth in Markets E Factor Reagent: Fenton's reagent added to a system in order to bring about a chemical reaction, or added to see if a reaction occurs (1) Fe 2 + + H 2 O 2 Fe 3 + + HO + OH (2) Fe 3 + + H 2 O 2 Fe 2 + + HOO + H + 20
E Factors Angew. Chem. Int. Ed., 2007, 46, 704 목차 3. Characteristics 1 2 3 4 Introduction History Characteristics 한국화학기업 1) Maturity 2) Participation in International Trade 3) Capital Intensity and Economies of Scale 4) Freedom of Market Entry 5) Dislocations 6) Strong Regulations 7)High R&D Expenditure 5 이노베이션기업 21
1) Maturity - intense competition, - slow in change: 3. Characteristics Before 1980: ) 1954 1974 US 8.5~9.0% (1976 17%) 1974 Japan 11.7% 1975 W. Europe 9.7% l 1980 s 고도성장에대한후유증 l Why mature? 1) Maturity 1 Market saturation (demand < production) Ø reduction in personnel by attrition, Ø Ø alignment of biz segment 2 3 Off-shore competition l Why chronic overcapacity? 1 Capital intensive with high fixed and low variable costs. l 1990 s Government regulations happened in chemical industry (particularly with commodity chemicals) 2 More economic to run 3 Competition from developing country: VA products rather than energy H 2 O + Selling: O PO PO + HO CH 2 CHOH UC: polyether glycol Restructuring CH 3 Propylene glycol (small and barely profitable) CH 3 CH 3 CHOH CH 2 OH Propylene glycol HOCHCH 2 CH 3 O + O CH 3 CH 2 CH CH 3 (Difunctional)polyether glycol H 2 O + O PO CH 3 ARCO Major manuf. of PO (à PEG) more captive use of PO increased its biz well above critical mass OH n HOCHCH 2 CH 3 OCH 2 CH CH 3 Purethane OH n diisocyanate l Selling Merge and Acquisition l Trade in 1992: much impact in major biz ICI (Imperial Chem. Industries) European Nylon biz DuPont MMA biz l Combination in 1994 Montedison s polyolefin biz (1 st ) Shell s polyolefin biz (2 nd ) 5 times large than 3 rd producer (AMOCO) 22
Growth Rate v Before 1980; stressed the growth 1954 ~ 1974 US 8.5 ~ 9.0% (1976 17%) 1974 Japan: 11.7% W. Europe: 9.7% v 1980 s Ramification of maturity v 1990 s government regulation v 2008~ 대공항이후의최악의상태 ( 중국 ~ 13%; others ~ 0% during 2112 ~ 2013) 화학산업 M&A 트렌드 대규모 M&A 로화학산업경쟁구도재편글로벌화학기업매출순위 Top 10 외국 : - BASF - 매츨성장 47 조원에서 92 조원 (16 조원 by M&A, 2001) - Dow: BASF 와유사 ; SABIC: 50% + by M&A v 시기 : 90 년대후반 v 배경 : 메이저기업들간의 화학산업 M&A 1.0 확장으로경쟁심화 선진국시장의로 90년대성장이크게둔화 (10년간: ~ 2%/ 년성장율 ) 1. 화학산업 M&A 1.0: 다각화구조해체 - BASF/Dow: 제약사업정리 ; Hoechst/Rhone-Poulenc: 화학사업을분사 매각 - DuPont: 석유 / 가스 / 제약을매각 - 추후석유화학사업까지분사 ( 구조개혁 ) 2. 사업별대형화 ( 석유화학 ): - Exxon/Mobil, BP/Amoco 등 : - BASF/Shell: 유럽범용플라스틱통합기업인 Basell 설립 ( 세계최대폴리올레핀기업 ) 사우디와동아시아지역후발기업의대규모투자 23
화학산업 M&A 동향 v 시기 : 2000 년대중반 화학산업 M&A 2.0: v 배경 : 원유가격폭등 중동의화학기업들의급성장 선진화학기업 : v 특징 : - 수익변동성축소와후발기업과의코스트경쟁회피 - DuPont: 석유화학사업을매각 (2004) 하고완전철수 사모펀드 M&A 참여 : 화학산업 M&A 3.0 v 시기 : 세계경제위기이후 투자자의 M&A 관심증가 2011 v 배경 : > 3.6%p ( 경기불투명, 원자재가격의폭등과폭락, 산업의예측가능성매우낮음 ) 화학기업의풍부한현금보유에의한적극적투자 미국행동주의투자자의 M&A 관심증가 American Pacific, Ferro, Ashland 와같은미국중견화학기업부터 DuPont, Dow Chemical 같은대형화학기업까지도압력 - Ashland ( 미국스페셜티전문기업 ): 글로벌사업전반의비용구조를개선하고포트폴리오리스트럭쳐링계획을발표 (2013) - DuPont/Dow Chemical: 비핵심사업의매각계획을발표 24
M&A 3.0: M&A 3.0 1. 산업전반의 저성장 과과도한 불확실성 ( 산업의저성장 / 셰일혁명등불확실성 ) 1. 산업전반의 저성장 과과도한 불확실성 2. 우량스페셜티소재사업 M&A 거래증가 2012 ~ 2013 년 : 연속제로수준 3. 미래형신사업에대한인수는더욱적극적 4. 화학산업에서중동 중국기업의주도권상승 5. 미래형소재의상용화도가속화 ( 유가상승 / 중국의고속성장 ) 화학산업경기변동의과도한불확실성 ( 신흥국의존도절대적상승 ) 성장의불균형 : 북미대규모투자 / 중국 중동 : 외국자본진출제한강화 실적비교 글로벌화학기업분기별실적 25
기업실적추정치 ( 09 Q2) 향후 M&A 전개방향 : M&A 3.0 2. 우량스페셜티소재사업 M&A 거래증가전망 글로벌 한국 지속가능한미래성장시장선점 향후 M&A 전개방향 : M&A 3.0 3. 미래형신사업 ( 미래형소재 ) 에대한적극적인수 주 : 매출 50 억달러이상의기업 / 사업거래기준, 2000 년 1 월부터 2013 년 10 월까지기준 (2013 년은발표기준 ) 회색부분은최근 7 년의거래건수증가율이 100% 를넘는분야 2010 년을전후로꾸준히증가하며, 투자범위와규모가증가추세 석유 가스개발관련화학제품 (Oilfield Chemicals) 과수처리약품및소재도새로운미래형소재로부상 미래형소재산업 : 서구기업들간 (vs. 중국 / 한국 ) 향후 M&A 전개방향 : M&A 3.0 4. 화학산업에서중동 중국기업의주도권상승 M&A 3.0 으로스페셜티사업에서도영향력이가속화예정 중국기업들의글로벌 M&A 공격적참여 : 부족한핵심기술보완 Solvay: Chemlogics 인수 ( 석유 / 가스정화학제품 ) Toray: Zoltek 인수 ( 탄소섬유복합재료 ) ( 성장잠재력 / 과열경쟁리스크사전차단 ) EBITDA: Earnings before Interest, Taxes and Amortization 법인세 / 이자 / 감가상각비차감전영업이익 기업이영업활동을통해벌어들인현금창출능력을나타내는수익성지표 (a measure of efficiency and profitability) EBITDA 배수 : 기업의가치를평가할때한해현금영업이익의몇배로볼것인가의지표 EBITDA 배수가높을수록기업가치가높음 26
향후 M&A 전개방향 : M&A 3.0 M&A 전개방향 5. 미래형소재의상용화도가속화 과거 : 벤처기업이나중소전문기업의사업영역상용화를위한공격적투자와시장접촉이불충분 최근 : 선진화학기업들은관련기술을보유한중소사업들을통합적극적이고장기적인투자기존네트워크를기반으로한고객과의협업으로상용화 한국화학기업의과제 산업환경변화에대한위기의식은인지구체적대응에서는아직과거와비슷 1. 환경변화에대한통찰과위기의본질에대한철저한고민 서구기업의사업구조재편과미래형소재사업에대한투자 : why? M&A를성장을위한수단과동시에사업고도화를위한수단 아직경험부족 : 걸림돌이되어서는안됨 2. 명확한전략목표와구체적인대안에기반한 M&A 전략적방향성의명확한수립 / 성장과함께합리화및효율성도제고 3. M&A 에대한인식에서오류나편견 과점화로수익성개선 Dupont 사업구조재편사례 사업구조고도화및차별적우위의사업구조로변신을지속 적극적인 R&D 투자 : 기술기반의성장 새로운시장개척 : 사업구조재편이더적극적이고선도적 M&A 의적절한활용 종합화학기업 점진적분사매각추진 안전 보호소재 : 아라미드등초고강도 / 고내열소재 기능성소재 : 슈퍼엔지니어링플라스틱, 복합재료등 기능성화학 : 백색안료, 불소화합물등 전자통신재료 : 반도체, 디스플레이재료 27
(2) Participation in International Trade USA : 2 advantages - ample NG (C 2 /C 3 )à steam cracking of ethane (cheaper) - ample propylene by utilization of byproducts (e.g. propylene): l W. Europe: l Japan: no competition l Competition from developing country: (3) Capital Intensity and Economies of Scale 1 Mass production: 2 Before World War II, used more general purpose equipment and operated batch process (a little investment and high labor cost) After World War II, refining industry developed 1 st continuous process on a large scale and applied to chem. industry 1951 1972 Early 1990 70 M lb/year 1 B lb/yr 1.5 B lb/yr Economies of scale arises from improved technology/geometric factors cf. heat exchanger control system 3 size and complexity high capital investment Turn-key plants ß (4) Freedom of Market Entry 1) Hexamethylene diamine (HMDA) Applies to large volume basic chemicals or chemical groups and their 1 st derivatives Pharmaceutical industry: ex. 글락소잔탁 : 3 B$/yr (200 M$/drug for development:1990s) Detergent industry: v Other barriers beyond basic chemicals 1 Dupont : HMDA by hydrocyanation of butadiene AKZO : Aramid business by finding loopholes of Dupont s patent 2 PMMA생산 à acrylic sheet à Molders에판매 3 2) 3) Cl 2 (costly) (expensive) (Major application of butadiene to HMDA) (cheaper than NaCN) (cacinogenic) 28
Nylon 66 n H 2 N-(CH 2 ) 6 -NH 2 + n HOOC-(CH 2 ) 4 -COOH - 2n H 2 O [-OC-( CH 2 ) 4 -CO-NH-(CH 2 ) 6 -NH-] n Aramid Main application: Asbestos replacement, Others: tire cord for large vehicles, reinforcement for bullet-proof vests and military helmets Combined with epoxy resin for canoe and for boat sails as cloth polyamide, condensation polymer Spun into fibers in concentrated H 2 SO 4 solution The 1 st LCP: rigid chains maintain crystalline structure in the melt and the solution High T-resistant polymer: Fire-resistant cloth for fire fighters and racer car drivers and more recently plant worker s clothing Aramid Dupont/ 코오롱 : 아라미드섬유 Fiber: stronger than steel liquid crystalline polymer (the 1 st ) either in melt or in sol n spun in conc n H 2 SO 4 solution Applications: replacement of asbestos tire cord (for large vehicles) reinforcement for epoxy for canoe manufacture and cloth for boat sails 고강도 / 고내열 : 방탄복, 방탄헬멧, 고성능타이어등 코오롱 : 연간 5,000 톤시장규모 : 급성장 2010년 2조원 2011년 3조원 29
Kevlar 특허소송 다국적기업인듀폰승소 코오롱 (002020) (21,950 원 150-0.68%) 상대로방탄복관련특수섬유판매금지소송에서승소 (2012 년 8 월 31 일조선 ) 3 Low price of products (low profitability) deter market entry ex.1 furfural: so cheap when introduced (no competition during its life cycle but later competition from China) polymerization Resin as binder of foundry core for molding 케블라섬유기술을빼내합성섬유를만들었다는이유로미국법원으로부터 9 억 1900 만달러지급 (2010) 향후 20 년간관련제품의생산과사용, 광고, 판매등일체의영업행위가허용되지않음 Decarbonylation/hydrogenation THF (oligomerization) 경쟁업체에자사의기술을빼내제품화하는것은절대용납할수없다는분명한메시지를전달 PTMG: polyether with -OH ends (component of elastomeric fiber, Spandex) ex. 2. Monsanto: herbicides (out of 7 patents) ~ pricing low after patents are expired THF Polyurethane Sugar sweet, short-chain, soluble carbohydrates, composed of C, H and O Monosaccharides: the most basic units of carbohydrates, C m (H 2 O) n C 6 H 12 O 6 furfural polyurethane Fructose isomeric with glucose Sweeter Glucose (dextrose or grape sugar) Sucrose (Disaccharide) sweetest 30
(5) Dislocations ARCO: 2 for 1 process v 1 Unleaded gasoline: made tetraalkyl lead obsolete in USA Etyl Corp - victim of dislocation (90 M$ profit à 20 M$ à ) but specialized and semi-commodity biz ARCO: windfall (MTBE) CH 3 CH 3 CH 3 Propylene + H 3 C C CH 3 + H 3 C C CH 3 OOH t-butyl hydroperoxide O OH t-butanol (byproduct) Propylene glycol (5) Dislocations 2 Clean air act (1991): unleaded gasoline 3 Phillips Petroleum Co. 미국 (1970 s): LPG cracker naphtha/gas oil cracking?? (butadiene 수율 ) Saudi Arabia: 수반 gas 의 ethane 만을사용 à 가장값싼 LPG 공급 that accommodate various dislocations : affected by new technology and new environment, etc. ( 예 : steam cracking 시에 feed stock 이 unstable 할경우 gas/liquid HC 동시사용 ) * metathesis : 2CH 2 =CHCH 3 CH 2 =CH 2 + CH 3 CH=CHCH 3 butadiene -H Propylene(cheap) Expensive 2 1 Chem. industries: 2 Why? (6) Strong Regulations in early 1990 s : 20% of capital investment in 1990, 3.8 B$, 60% red n in pollution 3 Table 1.8 regulations( 9) l clean air act (2) : 25 B$/yr cost Ø removal of Asbestos (Table1.9) Ø more cost than N1H budget(9.2b$) 11.5B$ FDA : short fiber asbestos and dioxine à harmful but little danger to general population 31
US Environmental Regulations (6) Strong Regulations (6) Strong Regulations 다이옥신구조 32
다이옥신 청산가리 v 다이옥신 : l 지방에잘녹기때문에체외로배출되지않고지방조직에축적됨 l 2, 3, 7, 8 - 사염화다이옥신 (TCDD: 2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin): 가장유독한물질임 v 다이옥신의생성과환경배출 l 염소를함유한유기화합물이탈때다이옥신이생성 v l l l 내분비계교란물질 - 에스트로겐관련내분비계에작용하여독성나타냄 l v 관련사건 l 1949 년 : 미국, 염소살균제공장폭발사고 à 피부질환발생 l 1963 년 : 제초제공장폭발사고 - 4 명사망, 50 여명건강이상 à 이공장에서생산된고엽제는베트남전에사용 l 1999 년 : 벨기에, 동물사료에서다이옥신검출 l 2000 년 : 한국, 모유에서높은수준의다이옥신검출 시안화칼륨 (KCN) (7) High R&D Expenditure: black hole? R&D Expenditure Research Intensive (hires > 15% graduates of all scientists and engineers in USA) 1 R&D budget: 3 ~ 4% of sales: normal, 국내 : 2% 10 ~ 15% of sales: research-based pharmaceutical industry research: ¾ to ¼ 33
화학기업의 R&D 투자와영업이익 유형 1 기업 전통적인화학기술에생물학, 바이오, 나노기술등의신기술을결합한신제품개발및신사업분야로의진출을적극추진 (2003 년최대매출처이자기반사업이던섬유사업을분리 ) 기술집약적이고성장지향적인기업으로의변신을추구 자사의핵심기술인화학및필름박막기술에나노기술, 바이오기술과같은신기술을융 복합화 BASF: 바이오소재와바이오촉매 ( 미생물또는효소등을이용해서재생가능한제품을생산해내는공정 ) 개발을신사업화 보다고객지향적인 R&D 로의변화 vs. 범용화학기업의 R&D 추이 스페셜티화학기업의 R&D 추이 34
화학기업 R&D 투자액 (2004 년기준, M$) 2014 (7) High R&D Expenditure 2 Research: risky & expensive biz Initially: technology push à TV, sulfonamides, laser, nylon, etc. (2 차대전중, 후 ) ß 1940-1965 : à appl. such as corrosion inhibitors, electronics chem. and food antioxidants Mid-1960 s: à hard-water compatible detergents jumbo jets auto w/low exhaust emissions isobutene for MTBE by cat. cracking cat. 1990 s: à ecologically oriented projects 최근 : 35
v 1 st Generation R&D R&D Trend l little participation by management (when a project reached development and marketing stages, management is required) l Researchers = v 2 nd Generation: strong participation by marketing branch but not by top management v 3 rd Generation: Polyurethane: Block Copolymer TP elastomer: repel each other segments (hard/soft) 1 Internal development or thru licensing or strategic alliances (make-or-buy decision) in manufacturing ex. DuPont (1958) : Maleic acid process à Spandex(Lycra ) Join with Monsanto (largest maleic anhydride producer) Maleic anhydride : n-butane (very cheap) Maleic Anhydride O 3.5 O 2 O O Maleic anhydride Spandex (PU) + 4H 2 O NCO diisocyanate Cat. H 2 O THF Oligomerization HO (C 4 H 8 O) n H PTMG : rapid increase in use in 1980's and early 1990's when tights became fashionable 2 R&D Trend ~ 25 process patents for 1,4 butanediol and propylene oxide (intercompany competition) In 1993, 51 ENPLA manufacturing Co s (interpolymer competition) 60% of biz enjoyed by only 5 companies (GE, Dupont, Bayer, Hoechst Celanese, BASF) 19% by 8 (Allied, Monsanto, Asahi Chem., Mitsubishi Chem., Tiejin, Mitsubishi Chem., DSM and Toray) 21% by 37 companies (à no critical mass for profitability) à waste * (Linear) polyurethane elastomer (CH 2) n O NHC HO P OH + OCN R NCO + HO R' OH glycol P O n O O O O OCNH R NHCO[R' OCNH R NHCO] n polyol segment(soft) pu hard segment Block copolymer 36
v 4 th Generation R&D v R&D Trend R&D 생산성향상 : 산업간협업 Navigation (computer/satellite tech) design of auto 연구개발반복방지 1) sharing of idea and R&D program 2) 3) 3M: 순환보직 ( 폐쇠성극복 ) new plastics (~ B$ market) P&G bought motorized tooth brush (0.15 B$ market in 1 year) Ø Summary: - in 19C/early 20C: as a gauge of industrial development (grandfather of economic indicators) - at present: production as a yardstick of industrial sophistication Ø not replaceable: * Display: 소비재비중 40-50% ( 소재시장 22 조원 ) 2 차전지 : 전기자동차용 à PEMFC (10 조원 ) 반도체 : 20-30% (25 조원 ) Printer: color printer 급신장 (12 조원 )/3D printer ( 의약 > 90% ( 신약 ), 고부가가치 30-40%, 성숙산업 1-4%) 37